Lamperti, Caterina (2018) Calentamiento de nanopartículas magnéticas mediante un campo magnético AC en Saccharomyces Cerevisiae (modelo celular): experimentos in-vitro. / Heating process of magnetic nanoparticles by using an AC magnetic field in Saccharomyces Cerevisiae (cell model): in-vitro experiments. Maestría en Ciencias Físicas, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro.
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Resumen en español
El objetivo de este trabajo es estudiar el fenómeno de hipertermia mediante un campo magnético externo aplicado sobre nanopartículas magnéticas dentro de un modelo celular. Para este fin es necesario, como primera etapa, un estudio de la incorporación de las nanopartículas a las células. Para esto se decidió utilizar como modelo a levaduras saccharomyces cerevisiae. Se sintetizaron partículas de distintas composiciones. Cada una de ellas pasó por un proceso de funcionalización que resulta en un coating de azúcar sobre las mismas. Los azúcares utilizados fueron dextrosa y glucosa. El proceso de funcionalización pudo comprobarse mediante espectros de re exion de luz infrarroja. Se estudió mediante dispersión de luz la variación del diámetro de los aglomerados que refleja la variación en la interacción de las partículas debida a los recubrimientos. Se caracterizaron magnéticamente las partículas utilizando un magnetometro de muestra vibrante. Se puricó y cultivó una línea celular de levaduras. Para su conservación, se la congeló en suspensión 50% glicerol. Se vericó la incorporación de las nanopartículas a las células a partir del comportamiento magnético de las levaduras. Se obtuvieron resultados positivos de calentamiento y muerte celular para partículas de óxido de hierro dopadas con cinc recubiertas por glucosa. La temperatura alcanzada fue de 55 °C. Se comprobó que la muerte por toxicidad de estas partículas corresponde al 0, 003 % de la densidad celular.
Resumen en inglés
The objective of this work is to study the hyperthermia phenomenon by applying an external magnetic field on magnetic nanoparticles within a cellular model. For this purpose, it is necessary to study the incorporation of nanoparticles into cells, as a first step. We decided to use saccharomyces cerevisiae yeasts as model. We synthetized particles of different compositions. Each one of them went through a functionalization process that results in a sugar coating, using dextrose and glucose. The functionalization process could be verified by infrared light reflection spectra. The variation of the diameter of the agglomerates that reflects the variation in the interaction of the particles due to the coatings was studied by light scattering. The particles were magnetically characterized using a vibrating sample magnetometer. A yeast cell line was purified and grown. For its conservation, we froze it in suspension with 50% glycerol. The magnetic behavior of the yeasts allowed us to verify the incorporation of the nanoparticles into the cells. For iron oxide particles doped with zinc and coated with glucose we obtained positive heating and cell death results. The temperature reached 55 C. It was found that the death by toxicity for these particles corresponds to 0, 003% of the cell density.
| Tipo de objeto: | Tesis (Maestría en Ciencias Físicas) |
|---|---|
| Palabras Clave: | Hyperthermia; Hipertermia; Saccharomyces cerevisiae; [Magnetic nanoparticles; Nanopartículas magnéticas; Cells death; Muerte cerebral; Hypertermia in cells; Hipertermia en células; Ferrite nanoparticles; Nanopartículas de ferrita] |
| Referencias: | [1] Pankhurst, Q. A., Connolly, J., Jones, S. K., Dobson, J. Applications of magnetic nanoparticles in biomedicine. Journal of Physics D: Applied Physics, 36 (13), R167, 2003. 1 [2] Pisciotti, M. L. M., Lima, E., Mansilla, M. V., Tognoli, V. E., Troiani, H. E., Pasa, A. A., et al. In vitroandin vivoexperiments with iron oxide nanoparticles functionalized with DEXTRAN or polyethylene glycol for medical applications: Magnetic targeting. Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials, 102 (4), 860-868, jan 2014. URL https://doi.org/10.1002/jbm. b.33068. 1 [3] Adny H. Silva, Enio Lima Jr, Mansilla, M. V., Zysler, R. D., Troiani, H., Pisciotti, M. L. M., Locatelli, C., Benech, J. C., Oddone, N., Zoldan, V. C., Winter E., Pasa, A. A., Creczynsky, T. B. Superparamagnetic iron-oxide nanoparticles mpeg350- and mpeg2000-coated: cell uptake and biocompatibility evaluation. Elsevier. Na- nomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine., pags. 909-919, December 2015. 1 [4] Kittel, C. Introduction to solid state physics, 2004. 2 [5] Zhila Shaterabadi, M. S., Gholamreza Nabiyouni. Physics responsible for heating efficiency and self-controlled temperature rise of magnetic nanoparticles in magnetic hyperthermia therapy. Elsevier, Vol. 133, pags. 9-19, March 2018. 5 [6] Yeast extract-peptone-dextrose (YPD) medium (liquid or solid). Cold Spring Harbor Protocols, 2017 (8), pdb.rec090563, aug 2017. 14 [7] Walz, F. The verwey transition - a topical review. Journal of Physics: Condensed Matter, pags. 14 (12): R285-R340, March 2002. 21 [8] Valdes, D. P. Modelando el efecto de las interacciones dipolares en cadenas de nanopartículas para hipertermia magnética, Noviembre 2018. 45 [9] Kalyuzhin, V. A. Heat resistance in saccharomyces cerevisiae yeast. Biology Bulletin Reviews, Vol I, pags. 207-213, May 2011. 49 [10] Lee McAlister, D. B. F. Heat shock proteins and thermal resistance in yeast. ELSEVIER, Biochemical and Biophysical Research Communications, pags. 819- 824, April 1980. 49 [11] Moreno Maldonado, A. C. Actividad tipo peroxidasa de nanopartículas de fe3o4 para hipertermia de fuído magnético., Diciembre 2017. 51 |
| Materias: | Física > Nanotecnología Biología > Biología molecular |
| Divisiones: | Investigación y aplicaciones no nucleares > Física > Resonancias magnéticas |
| Código ID: | 760 |
| Depositado Por: | Tamara Cárcamo |
| Depositado En: | 07 Oct 2019 13:28 |
| Última Modificación: | 07 Oct 2019 13:28 |
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